-已經就“最適合開關電源的電容器與電感”這一主題,請您對電容器相關知識進行了講解。另外,不僅從電容器這一個角度,還從與開關電源的關聯角度進行了說明。我想這些對從事開關電源設計的工程師來說,是非常有用的信息。
僅電容器就分7次進行了講解,我想在此簡單總結一下。
電容器篇
其1:疊層陶瓷電容器朝更大容量方向發展
其3:輸入電容器選型要著眼于紋波電流、ESR、ESL
其4:輸出紋波評估要注意輸出電容器的ESL
其5:輸出電容器的ESR對負載減少時的輸出變動影響大
其6:關于安裝的課題-裂紋-
其7:關于安裝的課題-嘯叫-
是的!首先就電容器本身介紹了疊層陶瓷電容器(MLCC)的結構和基本特性,并分輸入與輸出介紹了使用DC/DC轉換器時的著眼點。此外,還談了有關MLCC安裝的兩個課題。
-那么能否請您重新再講一下它們各自的關鍵要點?
“其1:疊層陶瓷電容器朝更大容量方向發展”中,提到我們公司可以供應470μF的MLCC。可能很多人認為MLCC只有相對小容值的產品系列,我希望大家了解我們的產品陣容擁有可充分支持板上DC/DC轉換器設計中所需容量的產品。另外,這個級別的容量可以在以往電解電容器覆蓋的范圍進行競爭。疊層陶瓷電容器非常低的ESR與ESL、高容值/尺寸比、以及壽命長是關鍵要點。
-“其2:不僅要了解電氣規格,還要了解包括材料和規格在內的特性”中,我們談了有關MLCC特性方面的課題。
高溫特性和DC偏置特性是使用MLCC前必須了解的特性。另外,希望大家掌握等級和規格尺寸不同其特性也不同,DC/DC轉換器需要X7R或X6S等級。
“其3:輸入電容器選型要著眼于紋波電流、ESR、ESL”中,介紹了將MLCC用作DC/DC轉換器的輸入電容器時的著眼點。輸入電容器承擔著較大電流的充放電,因此受ESR與ESL等寄生成分影響而發生紋波和尖峰。此外,還要注意發熱。ESR和ESL非常小的疊層陶瓷電容器對解決這些問題比較有效。
-“其4”和“其5”中,介紹了作為輸出電容器使用時的注意點等。
通過“其4:輸出紋波評估要注意輸出電容器的ESL”,我想大家已經很清楚輸出紋波與ESR的關系了。當輸出中出現接近矩形波的紋波電壓時,要知道是受ESL的影響。
“其5:輸出電容器的ESR對負載減少時的輸出變動影響大”中,介紹了當負載急劇減少時,輸出電壓依賴于ESR而上升的現象。這是輸出紋波評估時需要好好確認的要點。
-“其6”與“其7”中介紹了安裝相關的問題。
是“裂紋”與“嘯叫”的問題。其中介紹了這兩個問題均有已經實施對策的MLCC產品,都是金屬框架型的效果較好。另外還介紹了在使用對策品時,有時需要探討高度和PCB板布局變更。
-能否請您整體總結一下DC/DC轉換 器設計中疊層陶瓷電容器的定位?
首先,疊層陶瓷電容器朝更大容量方向發展,從容量角度看,有可以替代導電性高分子材料的電容器的趨勢。另外,好像已經提過多次了,ESR和ESL等寄生成分與導電性高分子電容器相比要低很多。這不單純是ESR和ESL低,而是導電性高分子電容器要將ESR和ESL控制在很低就不得不選擇大容量產品,而從ESR與ESL的角度看,MLCC以導電性高分子電容器的1/2~2/3的容量即可替代,這是關鍵之處。也就是說,無需用相同容量來替代導電性高分子電容器。而且,相對尺寸的容量大,因此可以節省空間。此外,壽命長,便于在嚴苛環境下使用。
雖然MLCC擁有如此眾多的優點,但也存在課題。在采用時需要好好探討高溫特性與C偏置特性、等級和規格尺寸等。關于安裝,也已經介紹過有裂紋和嘯叫的對策品和對策方法,可以事前列入探討事項中,一旦發生這類問題可以迅速應對。
最后,作為制造商,我們有此次回說明所用的數據和豐富的經驗,因此您如果遇到原因不明的現象等任何困擾,請不要客氣,及時和我們聯系咨詢。
-謝謝您。下次我會就電感請教您,屆時還請多多指教。
審核編輯:湯梓紅
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